LE PARCOURS
Apprentis
Faire ses premiers pas
Construire son premier robot et comprendre comment il fonctionne
Le parcours des apprentis roboticiens est conçu pour les enfants qui découvrent la robotique.
À partir de LEGO WeDo 1.0 ou WeDo 2.0, l’enfant construit un mécanisme simple, ajoute un moteur ou un capteur puis réalise son premier programme avec quelques blocs facilement identifiables.
Construire
Brancher
Programmer
Tester et améliorer
L’enfant apprend progressivement à relier trois éléments :
ce qu’il a construit, ce qu’il a programmé et ce que le robot réalise réellement.
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Quelles sont les premières missions ?
Les premières missions sont courtes et concrètes : faire tourner une roue, lever un objet, déclencher un mouvement, réagir à une présence, produire un son ou déplacer une petite machine.
Le matériel WeDo offre l’avantage de produire rapidement un résultat visible tout en laissant une grande place à l’imagination.
Quelles habitudes l’enfant développe-t-il ?
Il développe des habitudes essentielles : vérifier un branchement, observer le sens de rotation d’un moteur, relire une suite d’instructions et recommencer lorsqu’une première solution ne fonctionne pas.
D’autres robots et la suite du parcours
Le roboticien apprenti découvre aussi des robots préprogrammés différents. Avec les robots Edison et Ozobot, il élargit sa culture technologique.
Ce parcours prépare naturellement l’enfant aux robots LEGO SPIKE et aux activités des roboticiens Débrouillards.
Le matériel mis à disposition
Matériel mis à disposition : Lego Dacta, Lego WeDo 1.0 et 2.0, Robot Edison 2.0, Robot Ozobot, Tablettes Android et PC Windows 8, 10.
LE PARCOURS
Débrouillards
Construire et relever des défis
Construire et programmer avec Lego Boost puis Lego Spike
L’atelier des roboticiens avancés est destiné aux élèves ayant déjà une première expérience de la robotique et qui souhaitent aller au-delà de la simple découverte. Les enfants apprennent à concevoir un robot capable de réaliser une mission précise, à organiser leur programme et à améliorer progressivement la fiabilité de leur solution.
Construire
Coder
Mesurer
Coopérer
60 cm
Une distance à programmer
90°
Une rotation à mesurer
Une mission
Transporter un objet
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Programmer des missions précises
Les robots LEGO SPIKE permettent d’associer une construction solide à une programmation visuelle progressive. Les élèves utilisent des moteurs, des capteurs, des roues, des engrenages et différents outils mécaniques. Ils apprennent à commander une distance, un angle ou une vitesse, puis à utiliser des boucles, des conditions et des informations fournies par les capteurs.
Les défis donnent un sens concret aux mathématiques et aux sciences. Pour avancer de 60 centimètres, pivoter de 90 degrés, contourner un obstacle ou transporter un objet, il faut mesurer, anticiper, faire un essai, relever l’écart puis corriger le programme.
Comprendre ce qui ne fonctionne pas
Le robot constitue un excellent révélateur du raisonnement : il exécute exactement les instructions reçues. Lorsqu’il ne fait pas ce qui était attendu, les enfants apprennent à ne pas accuser le matériel au hasard, mais à examiner méthodiquement la construction, les branchements, les paramètres et le programme.
Coopérer et aller vers les défis d’équipe
Les séances accordent une place importante au travail en équipe. Les élèves peuvent successivement occuper différents rôles : constructeur, programmateur, pilote, responsable du matériel, observateur ou reporter. Chacun participe à la réussite du projet, y compris l’enfant qui n’est pas encore le plus rapide pour programmer.
En fin de parcours, les élèves sont capables de concevoir un robot plus autonome, de présenter leur solution et d’aborder des défis interéquipes. Les enfants qui manifestent une forte envie de se dépasser peuvent ensuite être invités à découvrir les ateliers concours FLL.
Le matériel mis à disposition
Matériel mis à disposition : Robot LegoBoost, Lego Spike Prime. Tablettes Android et PC Windows 8, 10. Manettes XboxOne et PS4.
LE PARCOURS
Experts
Programmer, optimiser et innover
Concevoir des robots plus complexes et passer au code Python
Dans l’atelier des roboticiens experts, les participants conçoivent et programment des robots LEGO capables de suivre une ligne, détecter un obstacle, reconnaître une couleur, déplacer un objet ou utiliser un bras mécanique.
Le robot Lego permet de comprendre l’ensemble d’un système robotique : structure, roues, engrenages, moteurs, capteurs, branchements, programme et outils mécaniques.
Concevoir
Programmer
Tester
Optimiser
Construction
Fiabiliser le châssis et les mécanismes.
Programmation
Passer progressivement des blocs à Python.
Essais
Comparer, corriger et documenter.
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Fiabiliser la construction
Les jeunes apprennent à construire un châssis stable, choisir un rapport d’engrenages, placer correctement un capteur et fiabiliser un mécanisme. Ils constatent qu’un programme très élaboré ne peut pas compenser une construction imprécise.
Passer progressivement des blocs à Python
La programmation est réalisée avec Pybricks. Le passage des blocs au langage Python textuel est progressif. Sur le même écran, les codes par blocs et en Python s’affichent, permettant aux roboticiens experts d’apprendre par comparaison. Ils découvrent les variables, les conditions, les boucles, les fonctions, les paramètres et l’organisation d’un programme.
Analyser, tester et documenter
Chaque ligne de code produit une action visible. Lorsqu’un robot ne se comporte pas comme prévu, il faut déterminer si le problème vient de la valeur choisie, du programme, du capteur, du moteur ou de la construction.
Les roboticiens experts apprennent à lire les messages d’erreur, tester une seule fonction à la fois, comparer plusieurs solutions et documenter les modifications apportées.
Le matériel et les projets suivants
Ce parcours constitue une excellente préparation aux projets Arduino, à l’intelligence artificielle et aux concours de robotique FLL et WRO.
Matériel mis à disposition : Tous les hubs, moteurs et capteurs compatibles Pybricks des robots Lego Boost, Lego Spike prime, Lego Mindstorms EV3, Lego Technic, PC Windows 8, 10. et Manettes XboxOne et PS4.
LE PARCOURS
Masters
Fabriquer et prototyper
Aller plus loin dans la conception de systèmes autonomes.
Ce parcours s’adresse donc à ceux qui possèdent déjà une bonne expérience de la robotique et souhaitent aller plus loin dans la conception de systèmes autonomes. Après avoir appris à construire, programmer, tester et optimiser leurs robots, ils commencent à travailler comme de véritables concepteurs : fabriquer, programmer et prototyper deviennent les trois grandes dimensions du parcours.
Fabriquer
Programmer
Prototyper
L’organisation des projets cette année
Remarque : l’atelier ouvre ses portes. En ce début d’année, l’énergie sera d’abord mise sur le concours FLL, puis le concours WRO. Les projets IA et Arduino pourront être mis en place au trimestre 3 de l’année scolaire.
Deux projets sont mis en avant : l’Intelligence Artificielle et le prototypage avec Arduino.
PROJET IA
Observer et décider
Vision, reconnaissance et expérimentation de l’apprentissage.
PROJET ARDUINO
Câbler et prototyper
Relier les capteurs, le programme et les actionneurs.
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FLL et WRO : une contribution essentielle
Les roboticiens Masters constituent une force importante pour les équipes engagées en FLL et en WRO. Ils participent à la conception d’un robot compact et fiable, à la réalisation d’outils efficaces, au positionnement des capteurs, à l’amélioration de la précision des déplacements, aux essais, au réglage des programmes et à la recherche méthodique de solutions. Ils apprennent notamment à observer les performances du robot, à contrôler ses mouvements, à analyser les erreurs et à améliorer progressivement une solution — autant de compétences essentielles dans un contexte de compétition.
Projet IA : perception et décision
Avec le Projet IA, ils découvrent comment donner au robot de nouvelles capacités de perception et de décision. Avec un robot LEGO® SPIKE programmé en Python avec Pybricks, un téléphone ou une caméra peut devenir un véritable système de vision : détecter un objet, reconnaître sa forme ou sa couleur, le suivre puis adapter le comportement du robot. Les participants peuvent également expérimenter avec Thymio AI, entraîner un modèle d’apprentissage et chercher à faire sortir le robot d’un labyrinthe. Les modules de Vittasciences permettent d’élargir encore les expériences à la reconnaissance d’objets, de visages ou de gestes. On retrouve ici les quatre actions caractéristiques du projet IA : observer, reconnaître, décider et apprendre à faire voir.
Projet Arduino : du kit au prototype
Avec le Projet Arduino, les Masters quittent progressivement le robot en kit pour entrer dans le monde du prototype électronique. Ils utilisent des cartes Arduino Uno ou Mega, des plaques d’essai, des résistances, des LED, des boutons, des capteurs, des servomoteurs, des moteurs et des modules de puissance. Ils découvrent la logique d’un système automatisé : les capteurs recueillent les informations, la carte les traite, le programme décide et les actionneurs réalisent l’action. Ils apprennent à câbler, programmer, tester séparément les différents modules puis à les réunir dans un système complet.
Le matériel mis à disposition
Matériel mis à disposition : LEGO® SPIKE, Pybricks/Python, Thymio AI, outils Vittasciences, kits Arduino Elegoo, cartes Arduino Uno et Mega, composants électroniques et PC Windows 10.
